Способ определения сопротивления связи периодических структур Советский патент 1988 года по МПК G01N27/04 

Изобретение относится к технике измерения электрических и магнитных величин, а именно к измерениям на высоких и сверхвысоких частотах, и может быть использовано при измерении свойств периодически ПС электродинамических структур и объемных резонаторов

Целью изобретения является повышение точности при определении сопротивления связи протяженных периодических структур.

На чертеже показана Конструкция цилиндрического зонда.

Цилиндрический зонд 1 выполнен из проводящего материала и снабжен контактами 2, расстояние между обращенными друг к другу поверхностями которых равно длине резонансного макета исследуемой периодической структуры. Благодаря тому, что в контакта 2 вьшолнено несколько отверстий, имеется возможность измерять сопротивление связи в разных точках поперечного сечения пролетного канала. Для того, чтобы цилиндрический зонд 1 не провисал, к его концам прикладывают усилия в направлениях, указанных стрелками. Приспособления, создающие эти усилия, не показаны.

Измерения сопротивления связи производят следуняцим образом.

Цилиндрический зонд, длина которого больше длины резонансного ма- кета вводят в пролетный канал макета так, чтобы его концы выступали с обеих сторон макета. После этого концы цилиндрического зонда 1 продевают в отверстия, вьшолненные в контактах 2, Контакты 2 вставляют в отверстия, выполненные в крьшисах макетов, заподлицо с внутренней поверхностью крьшек. Концы цилиндрического зонда 1 закрепляются, и цилиндрический зонд 1 натягивают. Натяжение не только практически устраняет провисание, но и обеспечивает надежный контакт между цилиндрическим зондом 1 и контактами 2, После этого макет подключают к измерительной установке и измеряют его резонансные частоты и сдвиги фаз на период. Когда все частоты измерены, концы цилиндрического зонда 1 отпускают и через отверстия в контактах 2 извлекают цилиндрический зонд 1 из макета. После этого вновь измеряют резонансные частоты макета и сдвига

фаз на период. Далее определяют разности резонансных частот колебаний с одинаковым сдвигом фаз и по этим разностям и радиусу цилиндрического зонда 1 определяют сопротивление связи по следующей формуле;

R« - .0 loOPjr)

n,

P

n

No(/Prt(r)

(P«-r)

PfM rp n

-fVf КЛР

(P(,-r)

15 .

где R „ - сопротивление связи n-й

пространственной гармоники; n - замедление групповой скоро- сти;

n - замедление фазовой скорости п-й пространственной гармоники

f - резонансная частота системы с введенным цилиндрическим

зондом 1;

fg - резонансная частота системы без цилиндрического зонда 1,

о

2 при п„ 0; 1 при п„ 0;

I , , Kj,) - функции Бесселя (модифицированные функции Бесселя) первого и второго рода нулевого порядка.

-U , , „ -Р-- V -1.

40 где С - скорость света;

- , ,f ч, РИ (--)S

г - радиус цилиндрического зонда;

Af Ifo - fl.

-В формулы для расчета сопротивления связи входит TOJfbKo одна характеристика цилиндрического зонда 1 - его радиус, поэтому он не нуждается в калибровке. Как видно из приведенных вьфажений, разности резонансных частот пропорциональны сумме произведений сопротивлений связм отдельных пространственных гармоник на соответствующие коэффициенты. Для того, чтб- бы из этой суммы вьзделить представ- лякщее интерес сопротивление связи каждой из нескольких низших пространственных гармоник, необходимо провес-ти измерения в нескольких точках, а результаты измерений обработать в соответствии с методикой двухсторонних приближений.

Использование цилиндрического зонда 1 позволит измерять сопротивление связи в периодических структурах мнп5

лиметрового диапазона, где поперечные размеры пролетных каналов составляют доли и единицы миллиметров, и в электродинамических системах линейных ускорителей с протяженными каналами (длина которых исчисляется единицами и десятками метров), и повысить точность измерения сопротивления связи.